使用红外热成像监测土木结构

桥梁，道路，供水和下水道系统，港口，机场建筑物等混凝土结构是我们生活中不可或缺的组成部分，对这些结构的运行中状态进行监视对于确保公共安全至关重要。研究者比较了各种混凝土成像技术，得出的结论是，红外热成像可用于对混凝土结构进行远程，快速和准确的成像。由于混凝土的异质组成，可变的粒度分布以及组成材料的不同特性，对混凝土进行精确成像还需要额外的要求。并且介绍了红外热成像在检测空隙和裂缝，壁画脱落，壁粘结，水分夹带以及供热-通风-空调（HVAC）系统分析中的应用。描述了红外热成像的各种民用应用，例如建筑物的室内和室外热成像，供热网络，下水道系统，废水管道，道路，桥梁，沥青铺路，运河等。

红外热成像诊断低环境温度下的土木结构，并报告说分层和正常区域之间的温差约为0.2–0.3℃，进而提出了一种使用高反射和漫反射铝镜的方法，以改进基于红外热成像的温度测量以检查土木结构。还可以使用红外热成像来检查单层和多层砌体结构。

研究表明，红外热成像可用于外墙的状态监测，灰泥与砌体之间的界面研究，裂缝检测，接缝砂浆填充结构的检查以及地下水分的检测。使用主动红外热成像技术来测量混凝土的孔隙率，这最终会影响混凝土的耐久性。用红外热成像监测混凝土的早期硬化指出，混凝土浇铸过程中的温度监控对于避免热裂纹至关重要。为此，使用红外热成像可能是有益的，因为可以通过非接触方式直观地监控大表面积上的温度变化。

图为红外热成像

红外热成像还被广泛用于对具有历史和文化重要性的古代建筑进行状态监测。使用红外热成像监测古建筑中的隐藏墙结构和水分含量。研究表明，红外热成像可以用作研究古代遗迹的结构完整性，气流模式，壁画的附着力和检测裂缝的有力工具。在保护或恢复工作之后使用红外热成像来调查历史建筑物，并得出结论，红外热成像可被视为监测和评估此类建筑物的保护状态的有力工具。红外热成像用于诊断历史建筑中的地表水排水问题的研究表明，使用红外热成像可以检测到地下排水路径和管道，而潮湿问题的上升通常与场地打磨不足和问题区域附近的倒塌有关。

将红外热成像应用于研究土壤动力学，特别是土壤的消能能力，可用于直接监测颗粒重排的应力状态并观察土壤的融合效应，从而显着降低地震对土木工程结构的荷载。用红外热成像监测地下水状况，从低空直升机获取热图像，并对获取的热图像进行大气校正。作者得出的结论是，红外热成像可被视为确定土壤水分状况的有用工具，还能监视烟囱的运行。